Tesis por compendio / En la presente Tesis Doctoral se han usado diferentes estrategias para incorporar compuestos activos no volátiles y volátiles en películas biodegradables a base de almidón (S) procedente de diferentes fuentes, quitosano (CH) y mezclas CH:S. Se evaluaron las propiedades funcionales de las películas y las cinéticas de liberación del compuesto activo debido a la incorporación de los polifenoles del tomillo (TE) y del ácido tánico (TA). Además, las propiedades funcionales y cinéticas de liberación de películas de almidón obtenidos por casting o por termoconformado también fueron evaluados en función de la adición de eugenol (E) en forma libre o previamente encapsulado con diferentes materiales (proteína de suero de leche (WP) o lecitinas (LE) junto con maltodextrinas como agente coadyuvante). Los productos microencapsulados en polvo fueron obtenidos por atomización. El efecto de la incorporación de ácido oleico (OA) en los encapsulados, como soporte para el E, y CH, como estabilizador potencial de las capsulas también fue estudiado. Las diferentes formulaciones fueron caracterizadas antes y después del secado en términos de eficiencia de encapsulación (EE), estabilidad térmica, cinéticas de liberación y capacidad antioxidante y antimicrobiana. Los resultados mostraron que TE confirió a las películas de S y CH actividad antioxidante. Los polifenoles (TE y TA) interaccionaron con las cadenas de CH y actuaron como agentes de entrecruzamiento, mejorando el comportamiento mecánico de las películas y reduciendo la velocidad de liberación y la cantidad de polifenol liberado de las películas en agua y en disoluciones acuosas de etanol. El efecto opuesto fue observado cuando el TE fue incorporado en la matriz de S pura. Todas las películas con TE fueron más oscuras, más rojizas y menos transparentes, especialmente las matrices de S:TE, lo que sugiere que los compuestos de TE fueron escasamente encapsulados. Éstas películas mostraron la liberación más rápida y la mayor proporción de TE liberado. Se observó una buena EE en los polvos sin CH (87-98%). Sin embargo, el empleo de CH provocó una disminución de la EE en los polvos formulados con WP y con LE (22% y 46%, respectivamente). Las formulaciones mostraron un comportamiento similar en cuanto a la liberación de E en simulantes alimentarios de diferente polaridad, donde prácticamente el contenido de E fue liberado a una velocidad similar. El efecto antibacteriano de polvos sin CH contra E. coli fue coherente con su contenido de eugenol. Un efecto adicional positivo de OA se detectó en la actividad antilisteria de este polvo. El proceso de moldeo por termocompresión de las películas provocó importantes pérdidas de E (80-65%), minimizadas cuando se utilizó OA en las microcápsulas. En las películas con E no encapsulado, se promovió la retención de E debido a la formación de complejos S-E. La presencia de E microencapsulado aumentó las discontinuidades en la matriz polimérica, produciendo películas menos resistentes y elásticas. Las propiedades barrera se mejoraron al agregar microencapsulados a las películas, a excepción de las microcápsulas con OA. La liberación de E de las películas se vio afectada por la microcápsula, su composición y el simulante alimentario. En la película de S obtenida por casting, la adición de polvo E microencapsulado en las dispersiones formadoras de película modificó la microestructura de las películas, que fueron menos resistentes y menos elásticas con un contenido reducido de humedad, y una menor transparencia y permeabilidad al oxígeno en comparación con las películas formuladas con E no encapsulado. La adición de E microencapsulado con OA promovió la actividad antioxidante de las películas, especialmente en los simulantes alimenticios menos polares. Las películas S-EOA-LE fueron efectivas para prevenir la oxidación del aceite de girasol durante 53 días de almacenamiento a 30°C. / In the present Doctoral Thesis, different strategies have been used to incorporate non-volatile (polyphenols from thyme extract) and a volatile active compound (eugenol) into biodegradable films prepared with starch (S) of different sources or chitosan (CH) or with mixtures of CH:S. The functional properties and release kinetics of casted films prepared with pea starch or CH or CH:S blends were evaluated as affected by the incorporation of polyphenols from an aqueous thyme extract (TE) and tannic acid (TA), a polyphenol which was used as a cross-linking agent. Moreover, the functional properties and release kinetics of corn starch films, obtained by casting or by thermo-compression moulding, were evaluated as a function of the addition of eugenol (E) in free form or pre-encapsulated with different wall materials. In order to encapsulate E, whey protein isolate (WP) or soy lecithin (LE), as wall material, and maltodextrin (MD), as drying coadjuvant, were selected. Microencapsulate powders were obtained by spray-drying. The effect of the addition of oleic acid (OA), as eugenol carrier, and CH, as a potential capsule stabilizer, was also analysed. The different formulations were characterized before and after drying, in terms of encapsulation efficiency, thermal stability, release kinetics and antioxidant capacity and antimicrobial activity. Results showed that TE provided pea starch and chitosan films with antioxidant activity. Polyphenols (TE and TA) interacted with CH chains and acted as cross-linkers, thus improving the tensile behaviour of films and reducing the release rate and the amount of polyphenol released from the films in water and ethanol aqueous solutions. The opposite effect was observed when TE was incorporated into the pure S matrix. All the films became darker, more reddish and less transparent when TE was incorporated, and this effect was more marked in pure S matrices, which suggests that the TE compounds were poorly encapsulated. Thus, S:TE films showed the fastest delivery rate and the highest delivery ratio of TE. A good encapsulation efficiency (EE) of E was observed in the CH-free powders (87-98%). However, the use of CH provoked a marked EE decrease in both WP and LE powders (22% and 46%, respectively). The formulations exhibited similar E release behaviour in food simulants of different polarity, where practically the total E content was delivered at a similar rate. The antibacterial effect of CH-free powders against E. coli was also coherent with their eugenol content. An additional positive effect of OA was detected in terms of the antilisterial action of this powder. The process of thermo-compression moulding of the films led to important E losses (80-65%), which were minimised when using OA in the microcapsules (EOA-WP or EOA-LE). In the films containing non-encapsulated E, the retention of E was promoted due to the formation of E-starch complexes. The presence of microencapsulated eugenol increased the presence of discontinuities in the polymeric matrix, thus yielding films that were mechanically less resistant and stretchable, except for E-LE-S films, which became more resistant to break. The barrier properties were improved when adding microencapsulates to the films, except for OA-based microcapsules. Eugenol release from the films was affected by microcapsule, their composition and the food simulant. In starch film obtained by casting, the addition of microencapsulated eugenol powder in starch film-forming dispersions modified film microstructure, yielding less resistant and less elastic films with reduced moisture content, transparency and oxygen permeability as compared to casted films formulated with non-encapsulated eugenol. The addition of eugenol microencapsulated with OA promoted the preservation of the antioxidant activity of the films, especially in less polar food simulants. S-EOA-LE films were effective in preventing sunflower oil oxidation during 53 days of storage at 30¿C. / En la present Tesi Doctoral s'han usat diferents estratègies per a incorporar compostos actius no volàtils i volàtils en pel·lícules biodegradables a base de midó (S) procedent de diferents fonts, quitosano (CH) i mescles CH:S. Es van avaluar les propietats funcionals de les pel·lícules i les cinètiques d'alliberament del compost actiu a causa de la incorporació dels polifenoles del timó (TE) i de l'àcid tànnic (TA). A més, les propietats funcionals i cinètiques d'alliberament de pel·lícules de midó obtinguts per càsting o per termoconformat també van ser avaluats en funció de l'addició d'eugenol (E) en forma lliure o prèviament encapsulat amb diversos materials (proteïna de sèrum de llet (WP) o lecitines (LE) junt amb maltodextrines com a agent coadjuvant). Els productes microencapsulats en pols van ser obtinguts per atomització. L'efecte de la incorporació d'àcid oleic (OA) en els encapsulats, com a suport per al E, i CH, com estabilitzador potencial de les càpsules també va ser estudiat. Les diferents formulacions van ser caracteritzades abans i després de l'assecat en termes d'eficiència d'encapsulació (EE), estabilitat tèrmica, cinètiques d'alliberament i capacitat antioxidant i antimicrobiana. Els resultats van mostrar que es va conferir a les pel·lícules de S i CH activitat antioxidant. Els polifenols (TE i TA) van interaccionar amb les cadenes de CH i van actuar com a agents d'entrecreuament, millorant el comportament mecànic de les pel·lícules i reduint la velocitat d'alliberament i la quantitat de polifenol alliberat de les pel·lícules en aigua i en dissolucions aquoses d'etanol. L'efecte oposat va ser observat quan el TE va ser incorporat en la matriu de S pura. Totes les pel·lícules amb TE van ser més fosques, més rogenques i menys transparents, especialment les matrius de S:TE, la qual cosa suggerix que els compostos de TE van ser escassament encapsulats. Estes pel·lícules van mostrar l'alliberament més ràpid i la major proporció de TE alliberat. Es va observar una bona EE en les pols sense CH (87-98%). No obstant, la incorporació de CH va provocar una disminució de l'EE en les pols formulats amb WP i amb LE (22% i 46%, respectivament). Les formulacions van mostrar un comportament semblant quant a l'alliberament de E en simulants alimentaris de diferent polaritat, on pràcticament el contingut de E va ser alliberat a una velocitat semblant. L'efecte antibacterià de pols sense CH contra E. coli va ser coherent amb el seu contingut d'eugenol. Un efecte addicional positiu d'OA es va detectar en l'activitat antilisteria d'esta pols. El procés de modelat per termocompresió de les pel·lícules va provocar importants pèrdues de E (80-65%) , minimitzades quan es va utilitzar OA en les microcàpsules. En les pel·lícules amb E no encapsulat, es va promoure la retenció de E a causa de la formació de complexos S-E. La presència de E microencapsulat va augmentar les discontinuïtats en la matriu polimérica, produint pel·lícules menys resistents i elàstiques. Les propietats barrera es van millorar a l'agregar microencapsulats a les pel·lícules, a excepció de les microcàpsules amb OA. L'alliberament de E de les pel·lícules es va veure afectada per la microcàpsula, la seua composició i el simulant alimentari. En la pel·lícula de S obtinguda per càsting, l'addició de pols E microencapsulat en les dispersions formadores de pel·lícula va modificar la microestructura de les pel·lícules, que van ser menys resistents i menys elàstiques amb un contingut reduït d'humitat, i una menor transparència i permeabilitat a l'oxigen en comparació amb les pel·lícules formulades amb E no encapsulat. L'addició de E microencapsulat amb OA va promoure l'activitat antioxidant de les pel·lícules, especialment en els simulants alimentaris menys polars. Les pel·lícules S-EOA-LE van ser efectives per a previndre l'oxidació de l'oli de gira-sol durant 53 dies d'em / Talón Argente, E. (2018). INCORPORATION OF ACTIVE COMPONENTS IN BIOPOLYMER-BASED FILMS FOR FOOD USE [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/101283 / Compendio

Le projet porte sur l’étude de l’effet de l’eugénol, composant principal du clou de girofle, sur la douleur neuropathique. L’objectif principal du projet était de déterminer la contribution du système nerveux central dans l’effet analgésique de l’eugénol. Lors d’une étude préliminaire, la pénétrabilité de l’eugénol a été évaluée dans le système nerveux central du rat. Des échantillons de sang, de cerveau et de moelle épinière ont été prélevés et les concentrations d’eugénol dans ces différents tissus ont été analysées à l’aide d’un spectromètre de masse. Les résultats ont montré que l’eugénol pénètre bien le système nerveux central avec une distribution plus importante dans la moelle épinière. Après l’induction de la douleur neuropathique à des rats Sprague-Dawley par le modèle de ligatures du nerf sciatique, des injections intrathécales d’eugénol furent réalisées afin d’évaluer l’effet central de l’eugénol. La plus forte dose d’eugénol a atténué l’allodynie secondaire après 15min, 2h et 4h et a aussi amélioré l’hyperalgésie thermique après 2h et 4h. Ces résultats confirment l’hypothèse que l’eugénol atténue les deux aspects de la douleur neuropathique que sont l’allodynie et l’hyperalgésie. Les injections au niveau lombaire permettent de penser que l’eugénol, un agoniste/antagoniste des récepteurs vanilloïdes pourrait diminuer la douleur neuropathique en agissant notamment au niveau des récepteurs vanilloïdes situés dans la corne dorsale de la moelle épinière. / The project is based on the study of the effects of eugenol, the main component of clove oil, on neuropathic pain. The main objective was to determine the central effect of eugenol. In a preliminary study we evaluated the penetrability of eugenol in the central nervous system of rats. Blood, brain and spinal cord samples were collected and concentrations were determined by mass spectrometry. Brain-toplasma and spinal cord-to-plasma ratios suggest that eugenol penetrates the central nervous system of rats relatively well, with a preferential distribution in the spinal cord. Following the induction of neuropathic pain in male Sprague-Dawley rats using the sciatic nerve ligation model, intrathecal injections of eugenol were done to evaluate the central effect of eugenol. Treatment with the high dose of eugenol significantly decreased secondary mechanical allodynia measured by the Von Frey test after 15min, 2h and 4h and improved thermal hyperalgesia measured by the Hargreaves device after 2h and 4h. Results support the hypothesis that eugenol may alleviate neuropathic pain, both allodynia and hyperalgesia. Eugenol, a vanilloid agonist/antagonist may therefore reduce neuropathic pain by acting on vanilloid receptors at the level of the dorsal horn of the spinal cord.

Le projet porte sur l’étude de l’effet de l’eugénol, composant principal du clou de girofle, sur la douleur neuropathique. L’objectif principal du projet était de déterminer la contribution du système nerveux central dans l’effet analgésique de l’eugénol. Lors d’une étude préliminaire, la pénétrabilité de l’eugénol a été évaluée dans le système nerveux central du rat. Des échantillons de sang, de cerveau et de moelle épinière ont été prélevés et les concentrations d’eugénol dans ces différents tissus ont été analysées à l’aide d’un spectromètre de masse. Les résultats ont montré que l’eugénol pénètre bien le système nerveux central avec une distribution plus importante dans la moelle épinière. Après l’induction de la douleur neuropathique à des rats Sprague-Dawley par le modèle de ligatures du nerf sciatique, des injections intrathécales d’eugénol furent réalisées afin d’évaluer l’effet central de l’eugénol. La plus forte dose d’eugénol a atténué l’allodynie secondaire après 15min, 2h et 4h et a aussi amélioré l’hyperalgésie thermique après 2h et 4h. Ces résultats confirment l’hypothèse que l’eugénol atténue les deux aspects de la douleur neuropathique que sont l’allodynie et l’hyperalgésie. Les injections au niveau lombaire permettent de penser que l’eugénol, un agoniste/antagoniste des récepteurs vanilloïdes pourrait diminuer la douleur neuropathique en agissant notamment au niveau des récepteurs vanilloïdes situés dans la corne dorsale de la moelle épinière. / The project is based on the study of the effects of eugenol, the main component of clove oil, on neuropathic pain. The main objective was to determine the central effect of eugenol. In a preliminary study we evaluated the penetrability of eugenol in the central nervous system of rats. Blood, brain and spinal cord samples were collected and concentrations were determined by mass spectrometry. Brain-toplasma and spinal cord-to-plasma ratios suggest that eugenol penetrates the central nervous system of rats relatively well, with a preferential distribution in the spinal cord. Following the induction of neuropathic pain in male Sprague-Dawley rats using the sciatic nerve ligation model, intrathecal injections of eugenol were done to evaluate the central effect of eugenol. Treatment with the high dose of eugenol significantly decreased secondary mechanical allodynia measured by the Von Frey test after 15min, 2h and 4h and improved thermal hyperalgesia measured by the Hargreaves device after 2h and 4h. Results support the hypothesis that eugenol may alleviate neuropathic pain, both allodynia and hyperalgesia. Eugenol, a vanilloid agonist/antagonist may therefore reduce neuropathic pain by acting on vanilloid receptors at the level of the dorsal horn of the spinal cord.

MOREIRA, Antonio Glaydson Lima. Óleo de cravo como agente anestésico no transporte de juvenis de tilápia do Nilo "Oreochromis niloticus". 2012. 65 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia de Pesca, Fortaleza-CE, 2012 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-07-11T12:54:21Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_aglmoreira.pdf: 608127 bytes, checksum: 76bc63c1a18238e12549a51aa967f855 (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-07-11T12:54:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_aglmoreira.pdf: 608127 bytes, checksum: 76bc63c1a18238e12549a51aa967f855 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-11T12:54:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_aglmoreira.pdf: 608127 bytes, checksum: 76bc63c1a18238e12549a51aa967f855 (MD5) Previous issue date: 2012 / Transport of live fish is a harmful stimulus to organisms homeostasis. This practice is traumatic for the animals, because it’s involves the capture, handling and storage and the displacement of individuals, until the release. This suggests the need for a procedure to reduce these stressors. The objective of this study was to evaluate the effect of clove oil in ionic and metabolic responses of juvenile Nile tilapia, undergoing transport simulation in plastic bags, in different densities. Two experiments were conducted: the first evaluated four concentrations of clove oil (four replicates each): 5, 10, 15 and 20 mg L-1, to examine fishes behavior during and after the transport simulation, survival and water quality. Twenty fishes were used per carry bag (50 g L-1): In the second experiment, only the best anesthetic concentration observed in the first experiment was used. Fishes were stored in plastic bags at densities of 16, 28 and 40 fish per bag, equivalent to 140, 245 and 350 g L-1, respectively. After a new transport simulation, the levels of blood glucose, lactate, chloride ions, magnesium and calcium were evaluated. In the first experiment, the two lower concentrations were ineffective to anesthetize the animals. The concentration of 20 mg L-1 attenuated the excretion of nitrogenous compounds, but resulted in a high mortality rate, while the concentration of 15 mg L-1 showed the most satisfactory results. In the second experiment, the anesthetic was not able to minimize the increasing levels of glucose, lactate, independent of the density used. About the ionic variables, the use of clove oil was able to maintain levels of Cl-and Ca +2, except for Mg +2. The use of clove oil showed little preventive effect on stress caused by transport simulation, and may even have acted as an additional stressor agent. / O transporte de peixes vivos é um estímulo adverso à homeostase dos peixes. É uma prática traumática para os animais, pois envolve a captura, a manipulação, o armazenamento dos indivíduos e o deslocamento, até a liberação, o que sugere a necessidade de um procedimento para minimizar estes estressores. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do óleo de cravo nas respostas metabólicas e iônicas de juvenis de tilápia do Nilo, submetidos à simulação do transporte em sacos plásticos, em diferentes densidades. Foram realizados dois experimentos: no primeiro foram avaliadas quatro concentrações de óleo de cravo (quatro repetições, cada): 5, 10, 15 e 20 mg L-1, para examinar o comportamento dos peixes durante e após a simulação do transporte, a sobrevivência e a qualidade da água. Foram utilizados vinte peixes por saco de transporte (50 g L-1); No segundo experimento, se utilizou apenas a melhor concentração do anestésico, observado no primeiro experimento. Os peixes foram estocados em sacos plásticos nas densidades de 16, 28 e 40 peixes por saco, equivalente a 140, 245 e 350 g L-1, respectivamente. Após nova simulação de transporte, foram avaliados os níveis de glicose sanguínea, lactato, íons cloreto, magnésio e cálcio. No primeiro experimento, as duas menores concentrações foram ineficientes para anestesiar os animais. A concentração de 20 mg L-1 amenizou a excreção de compostos nitrogenados, porém resultou num elevado índice de mortalidade, enquanto a concentração de 15 mg L-1 apresentou os resultados mais satisfatórios. No segundo experimento, o anestésico não foi capaz de minimizar a elevação dos níveis de glicose e lactato, independente da densidade utilizada. Quanto as variáveis iônicas, com exceção do Mg+2, a utilização do óleo de cravo conseguiu manter os níveis dos íons Cl- e Ca+2. O uso do óleo de cravo apresentou pouco efeito preventivo ao estresse causado pela simulação do transporte, podendo ter atuado inclusive como agente estressor adicional.

Orientador: Fábio Luiz Camargo Villela Berbert / Banca: Lizeti Toledo de Oliveira Ramalho / Banca: Idomeo Bonetti Filho / Banca: Denise Bertulucci Rocha Rodrigues / Banca: Yara Teresinha Correa Silva Sousa / Resumo: O objetivo do presente estudo foi realizar uma avaliação histológica do efeito do laser de baixa intensidade (LBI) na resposta do tecido conjuntivo subcutâneo de camundongos ao implante dos tubos contendo cimento de óxido zinco e eugenol (OZE) Endofill, que foram irradiados imediatamente e 24 horas após o implante dos tubos. Foram utilizados sessenta camundongos (Mus muscullus albinus), distribuídos em 3 grupos (n=20): GI (controle), os animais receberam implante do tubo de polietileno com Endofill e não receberam a irradiação LBI; GII implante do tubo com Endofill e irradiação LBI vermelho (InGaAlP), λ685ηm, D=72J/Cm2, E=2J, T=58s, P=35mW; GIII implante do tubo com Endofill e irradiação LBI infravermelho (AsGaAl), λ830ηm, D=70J/Cm2, E=2J, T=40s, P=50mW. Os animais foram mortos nos períodos de 7 e 30 dias, os blocos de tecido foram seccionados com de 6μm de espessura e as lâminas foram coradas com: Hematoxilina e Eosina/Tricrômico de Masson, com o propósito de verificar as reações teciduais; Picrosírius para identificar o padrão de fibrose e Azul de Toluidina para quantificar os mastócitos. Os resultados foram analisados ao microscópio optico comum e de luz polarizada para a fibrose. A análise estatística realizada foi quali-quantitativa. A ação do LBI sobre o tecido conjuntivo diminuiu o efeito irritante oferecido pelo cimento Endofill, no período pós-operatório de 7 dias (P>0,05). Aos 30 dias ocorreu reparo tecidual, independente da irradiação do LBI. A irradiação LBI não ofereceu melhoria no padrão de fibrose, e proporcionou queda significativa de mastócitos independente do período estudado. / Abstract: The aim of the present study was to perform a histological evaluation of the effect of the low level laser therapy (LLLT), in the response of the subcutaneous conjunctive tissue of mice to the tubes implant with to the zinc oxide and eugenol sealer (ZOE) Endofill, that were immediately irradiated and again 24h after the implant of the tubes. Sixty mice (Mus muscullus albinus) were used, distributed into 3 groups (n=20): GI (control), the animals received the polyethylene tube implant with the Endofill and no LLLT irradiation; GII, tube implant with the Endofill and red LLLT irradiation (InGaAIP), λ685ηm, D=72J/Cm2, E=2J, T=58s, P=35mW; GIII, tube implant with the Endofill and infrared LLLT irradiation (AsGaAl), λ830ηm, D=70J/Cm2, E=2J, T=40s, P=50mW. The animals were killed after 7 and 30 days; the blocks of tissue were cut into serial 6μm thick sections and glass slides were stained with: Hematoxylin and Eosin/with Masson Trichrome, in order to verify the tissue reactions; Picrosírius, to identify the fibrosis rate and Toluidine Blue, to quantify mast cells (MC). The results were analyzed through the normal use optical microscope and a polarized light one for fibrosis. The statistical analysis carried out was quali-quantitative. The action of the LLLT on the connective tissue reduced the irritating effect produced by the Endofill sealer, at the post-operative period of 7 days (P>0,05). In 30th days there was tissue repair independent of the irradiation of LLLT. The LLLT irradiation didn't offer an improvement of the fibrosis rate, and provided a significant fall in the concentration of MC independent of the studied period. / Doutor

L'utilisation de matières premières renouvelables issues de la biomasse a récemment trouvé un regain d'intérêt pour des raisons économiques et écologiques. Les triglycérides issus d'oléagineux, les terpènes extraits de plantes, et les dérivés phénoliques contenus dans la lignine représentent de grandes familles de molécules naturelles qui offrent un potentiel important pour l'accès à des produits à haute valeur ajoutée. Dans ce contexte, des transformations par catalyse homogène offrent des perspectives intéressantes dans le cadre d'une chimie verte et durable. La métathèse des oléfines en présence de catalyseurs commerciaux du ruthénium a permis d'accéder à de nouveaux terpènes fonctionnalisés par métathèse croisée avec des oléfines fonctionnelles pauvres en électron. L'application de la même réaction de métathèse à des dérivés de l'eugénol en contrôlant en même temps la position de la double liaison terminale dans ces substrats a permis l'accès à de nouveaux dérivés allyliques du phénol par métathèse croisée avec des acrylates, l'acrylonitrile et les acrylamides. Enfin une cascade réactionnelle mettant en jeu la métathèse croisée de dérivés d'esters gras, de terpènes et de l'eugénol insaturés avec des chlorures allyliques suivie d'une réaction d'élimination a conduit à une méthode générale de formation de diènes conjugués terminaux. Ces réactions séquentielles en un seul pot permettent de diminuer les quantités de déchets générés pendant les traitements intermédiaires. Ces transformations catalytiques de ressources renouvelables ont été réalisées dans des solvants ''verts'' tels que des dialkyl carbonates ou en absence de solvant, leur permettant ainsi de répondre à plusieurs critères de la chimie verte. / The utilization of renewable feedstocks arising from biomass has recently found a renewed interest for economic and ecological reasons. Triglycerides arising from oil seeds, terpenes extracted from plants, and phenolic derivatives found in lignin represent important families of natural molecules with important potential for the access to high added value products. In this context, homogeneous catalytic transformations offer interesting perspectives towards green and sustainable chemistry. Olefin metathesis in the presence of commercially available ruthenium catalysts has given access to new functionalized terpenes using cross metathesis with electron deficient alkenes. The same type of reaction applied to eugenol derivatives controlling at the same time the position of their terminal double bond has provided access to new allylic derivatives of phenol by using acrylates, acrylonitrile and acrylamides as cross metathesis partners. Finally a cascade reaction involving cross metathesis of fatty ester, terpene and eugenol derivatives with allylic chlorides followed by an elimination reaction has led to a general method for the synthesis of terminal conjugated dienes. These sequential reactions in one pot allow decreasing the amount of wastes, which are usually generated during intermediate treatments. The reported catalytic transformations of renewable resources have been carried out in green solvents such as dialkyl carbonates or without solvent under neat conditions, and thus fulfill several criteria of green chemistry.

La liquéfaction de biomasse en conditions hydrothermales est un procédé intéressant pour les ressources contenant naturellement une part importante d'eau. Ce type de procédé a lieu dans des conditions de hautes température et pression (250-370 °C, 50-250 bar). Dans ces circonstances, différentes propriétés physico-chimiques de l'eau sont modifiées permettant notamment de faciliter les réactions de dégradation des polymères structurant la biomasse. Ce travail de thèse a eu pour but l'étude de la réactivité en conditions hydrothermales de différentes molécules modèles représentant divers segments d'une biomasse concrète. L'effet de l'ajout de catalyseurs hétérogènes dans le milieu réactionnel a été étudié. Ces catalyseurs ont été caractérisés avant et après les avoir soumis à des conditions hydrothermales. Le catalyseur Pt/C synthétisé présentant des résultats prometteurs, différentes études cinétiques ont été menées sur les molécules modèles ciblées en présence de ce catalyseur / Hydrothermal liquefaction of biomass is a promising process for resources with high water content. This type of process takes place under high temperature and pressure conditions (250-370 °C, 50-250 bar). Under these circumstances, various water physicochemical properties are modified and enable to facilitate degradation reactions of polymers that structure biomass. The aim of this phD work is to investigate the reactivity of biomass model compounds (representative of diverse real biomass segments) in hydrothermal media. The effect of the addition of heterogeneous catalysts in reaction conditions has been studied. These catalysts have previously been characterized before and after an aging in hydrothermal conditions. Synthesized Pt/C catalyst presents promising results and thus various kinetic studies have been conducted with targeted model compounds in the presence of Pt/C

La douleur articulaire associée à l’arthrose est un problème clinique majeur, spécialement chez les personnes âgées. L’intensité de la douleur est souvent amplifiée lors de mouvement de l’articulation et principalement lors du soutien de la charge corporelle sur le membre lésé. Malheureusement, les traitements pharmacologiques proposés sont trop souvent associés à des effets secondaires néfastes et à une inefficacité pour le soulagement de la douleur à long terme. Divers modèles murins sont utilisés en laboratoire de recherche pour des études précliniques de molécules aux propriétés analgésiques. Une évaluation comparative de la réponse comportementale douloureuse des animaux d’un modèle d’instabilité articulaire induit par le sectionnement du ligament croisé antérieur accompagné d’une méniscectomie partielle (le modèle ACLT+pMMx) et d’un modèle de dégénérescence articulaire induite par le monoiodoacetate (le modèle MIA) a permis de sélectionner un modèle approprié pour la continuité du projet. Les deux modèles ont démontré des lésions tissulaires, mais le modèle MIA a démontré une réponse douloureuse plus prononcée que le modèle ACLT+pMMx. Par l’analyse de la démarche, le modèle MIA a démontré une boiterie claire dans le patron de la démarche des animaux qui est associée à une lésion unilatérale. Le modèle MIA a donc été choisi pour la suite du projet. La problématique principale dans la recherche sur la douleur associée à l’arthrose est une compréhension incomplète des mécanismes de douleur responsables de l’induction et du maintien de l’état de douleur. Il devient donc nécessaire d’améliorer nos connaissances de ces mécanismes en effectuant une caractérisation plus approfondie des modèles animaux employés pour l’évaluation de stratégies pharmacologiques analgésiantes. Afin de bien comprendre le modèle MIA, une caractérisation des événements moléculaires centraux lors de la progression du processus dégénératif des structures articulaires de ce modèle s’est effectuée aux jours 3, 7, 14, 21 et 28 post injection. Des mécanismes hétérogènes qui modulent l’information nociceptive en fonction de la progression temporelle de la pathologie ont été observés. Les changements du contenu i spinal des neuropeptides sélectionnés (substance P, CGRP, dynorphine A et Big dynorphine) ont débuté sept jours suivant l’injection de MIA. L’observation histologique a démontré que les dommages structuraux les plus importants surviennent entre les jours 14 et 21. C’est entre les jours 7 et 21 que les lésions démontrent le plus de similarités à la pathologie humaine. Cela suggère que lors d’une évaluation préclinique d’un traitement pharmacologique pour pallier la douleur articulaire utilisant le modèle MIA, l’étude doit tenir compte de ces événements afin de maximiser l’évaluation de son efficacité. Puisque les traitements pharmacologiques conventionnels proposés pour le soulagement de la douleur ne font pas l’unanimité en terme d’efficacité, d’effets non désirés et de coûts monétaires parfois onéreux, les molécules de dérivés de plante deviennent une alternative intéressante. L’eugénol, le principal constituant de l’huile de clou de girofle, a été administré oralement pour une période de 28 jours chez des rats ayant reçu l’injection intra-articulaire de MIA afin d’évaluer son efficacité pour le traitement de la douleur articulaire. L’eugénol à une dose de 40 mg/kg s’est révélé efficace pour l’amélioration du patron de la démarche des animaux ainsi que pour la diminution de l’allodynie mécanique secondaire. De plus, les concentrations spinales de neuropeptides pronocicepteurs ont diminué chez les animaux traités. Par une évaluation histopathologique, l’eugénol n’a démontré aucune évidence d’effets toxiques suite à une administration per os quotidienne pour une période prolongée. Ces résultats suggèrent le potentiel thérapeutique complémentaire de la molécule d’eugénol pour le traitement de la douleur articulaire. / Pain is the most predominant clinical symptom associated with osteoarthritis (OA), mostly among older people. Joint movement and weight bearing often increase the pain intensity. Unfortunately, the proposed pharmacological treatments are frequently associated with side effects and ineffective for pain alleviation for long time periods. Many murine models are used in laboratories for preclinical studies evaluating analgesic compounds. A comparative evaluation of the behavioral pain responses of animals with a joint instability model induced by the transection of the anterior cruciate ligament followed by a partial menisectomy (the ACLT+pMMx model) and of an articular degenerative model induced by an intra-articular injection of monoiodoacetate (the MIA model) was conducted to select an appropriate model for the continuation of the project. Both models demonstrated articular lésions, however the MIA model demonstrated a clearer behavioral pain response over the ACLT+pMMx model. The gait pattern of the MIA model revealed a clear limping gait similar to that observed with unilateral OA in humans. The MIA model was chosen for the subsequent studies. An unresolved issue in pain OA research is the lack of understanding of the pain mechanisms responsible for the induction and maintenance of the pain. Therefore, there is an urgent clinical need to improve the characterization of animal models to effectively discover novel pain relief pharmacological treatment stratégies for OA patients. A characterization of the spinal pain molecular events during the progression of the joint degenerative process in the MIA model was performed on days 3, 7, 14, 21 and 28 post injection. Heterogeneous nociceptive central molecular events were observed in respect to the time course of the pathology’s progression. Changes in selected spinal neuropeptide content (substance P, CGRP, dynorphin A, Big dynorphin) began 7 days following the MIA injection. Most severe joint structural damage on histology occured between days 14 and 21 post injection. These results suggest that preclinical drug evaluation employing this model should be conducted between 7 and 21 days post injection when the lesions resemble most those of human OA. iii As current pharmacological therapy for the alleviation of joint pain does not achieve the unanimity in respect to efficacy, side effects and cost, plant derivate compounds are now interesting alternatives to improve the situation. Eugenol, the main constituent of clove oil, was evaluated for its efficacy for alleviation of joint pain in rats who previously received an intra-articular injection of mono-iodoacetate to induce the MIA model. Eugenol, administered orally for 28 consecutive days at a dose of 40 mg/kg, improved gait pattern and reduced secondary mechanical allodynia. Furthermore, spinal concentrations of pronociceptive neuropeptides were also decreased in the treated animals. No toxic effects of the compoud were identified on histopathological assessment of the various tissues. These results suggest that eugenol could be a potential therapeutic option for alleviating OA joint pain.

L'eugénol (2-methoxy-4-(2-propenyl) phénol), produit dérivé du clou de girofle (Eugenia aromatica), fut tout d’abord utilisé en application topique à des fins d’analgésie dentaire. Il produit également une anesthésie chirurgicale lorsque administré en immersion chez les poissons. L’eugénol agit sur les récepteurs vanilloïdes, sensibles à la chaleur, aux protons et à certaines molécules lipidiques. Ces récepteurs jouent un rôle important dans le mécanisme de l’inflammation et de l’hyperalgésie. L’eugénol pourrait également produire ses effets par antagonisme des récepteurs glutamaergiques (NMDA) et par son activation des récepteurs GABAergiques. Considérant que l’eugénol produit des effets analgésiques et anesthésiques, des études de pharmacocinétique et de pharmacodynamie furent réalisées chez la grenouille (Xenopus laevis), le poisson (Oncorhynchus mykiss) et le rat (Rattus norvegicus). Les résultats démontrent que l’eugénol administré par immersion à une dose efficace permet d’atteindre une anesthésie chirurgicale chez les grenouilles (350 mg/L) et les poissons (75 mg/L). Suite à des analyses plasmatiques par LC/MS/MS, la pharmacocinétique des grenouilles, des poissons et des rats montre que la drogue est éliminée et qu’il pourrait y avoir une recirculation entérohépathique plus importante chez la grenouille et le rat. La longue demi-vie chez le rat suggère aussi une accumulation dans les tissus après des administrations répétées. Suite à l’administration intraveineuse d’une dose de 20 mg/kg chez le rat, l’eugénol induit une anesthésie chirurgicale pour une très courte période de temps variant autour de 167 s. Les résultats de sensibilité thermique confirment l’efficacité de l’eugénol pour réduire l’hyperalgésie induite chez des rats neuropathiques. L’effet pharmacologique de l’eugénol a démontré une augmentation progressive constante de l’analgésie sur une période de cinq jours de traitements journaliers. En conclusion, l’eugénol possède des propriétés analgésiques et anesthésiques chez la grenouille africaine à griffes (Xenopus laevis), le poisson (Oncorhynchus mykiss) et le rat (Rattus norvegicus). / Eugenol (2-methoxy-4-(2-propenyl) phenol), derived from cloves, was first used as a topical agent for dental analgesia by dentistry practitioners, and subsequently to induce surgical anaesthesia by immersion in fish. Eugenol binds to vanilloid receptors, which are sensitive to heat, protons and certains lipid molecules. These receptors also play an important role in the mechanisms of inflammation, as well as hyperalgesia (Kanai 2005, and Crotright 2004). Eugenol could also produce its effects via its antagonistic interactions with glutamaergiques receptors (NMDA), and agonistic interactions with GABAergic receptors. Considering that eugenol has analgesic and anesthetic effects, pharmacokinetic and pharmacodynamic studies were performed in frogs (Xenopus laevis), fish (Oncorhynchus mykiss) and rats (Rattus norvegicus). Results show that a surgical anesthetic dose was observed for frogs (350 mg/L) and fish (75 mg/L) with a eugenol solution. Pharmacokinetics were evaluated following LC/MS/MS plasma analysis of frogs, fish and rats. Results show that eugenol was eliminated in all species and that an enterohepathic recirculation was apparent for frogs and rats. The long half-life in rats suggests an accumulation in tissues following repeated administrations. Following an intravenous administration 20 mg/kg of eugenol, a surgical anesthesia of approximately 167 sec was observed in rats. Hargreave’s test results, evaluating hyperalgesia, show that eugenol reduced pain perception in a rat model of neuropathic pain. This pharmacological effect showed an increasing progression of the analgesia over the 5 days of daily treatments. In conclusion, eugenol has analgesic and anesthetic properties in African clawed frogs (Xenopus laevis), trout (Oncorhynchus mykiss) and rats (Rattus norvegicus).

This thesis deals with the determination of carvacrol, thymol, and eugenol by HPLC with electrochemical detection. Carbon paste electrode and boron doped diamond film electrode were used as the working electrodes. For the comparison, UV spectrophotometric detection at 275 nm was used besides the electrochemical detection. The separation was performed on LiChroCART 125-4, RP-18e (5 µm) column. Optimum separation conditions were found: mobile phase consisting of acetonitrile and acetate buffer in ratio 50:50, the optimum buffer pH was pH 5. The optimum potential of working electrode during electrochemical detection was +0,8 V and +1,2 V for carbon paste electrode and boron doped diamond film electrode, respectively. For both electrodes, repeatability of the measurement was examined; the surface of both electrodes had to be renewed between the measurements. Under the obtained optimum conditions, calibration dependences were measured. The studied substances were determined in real samples, in Thymus vulgaris L. and Achillea millefolium L. and in thyme-containing tea and syrup.